¿Cuál es la definición de calificaciones máximas absolutas?

Entonces, cuento es que la definición de calificación máxima absoluta varía de un fabricante a otro.

La mayoría de los fabricantes (de los muestreados) darán una variación de esta advertencia:

  

Las tensiones más allá de las enumeradas en Absolute Maximum Ratings pueden causar   Daño permanente al dispositivo.

Luego proceda a decirle que esto podría suceder con el tiempo:

Exposición a la calificación máxima absoluta

  

las condiciones por períodos prolongados pueden afectar la confiabilidad del dispositivo.

Si las normas internacionales cuentan para algo, aquí está IEC60134 que "estandariza" la definición de calificaciones máximas absolutas:

IEC60134 párrafo 4: Sistema de calificación máxima absoluta Esta sección dice:

  

“Las clasificaciones máximas absolutas son valores limitantes de funcionamiento y   Condiciones ambientales aplicables a cualquier dispositivo electrónico de un   tipo especificado según lo definido por sus datos publicados, que no debe ser   superado en las peores condiciones probables.

     

Estos valores son elegidos por el fabricante del dispositivo para proporcionar   Servicio aceptable del dispositivo, no asumiendo ninguna responsabilidad por   variaciones de equipos, variaciones ambientales y los efectos de   cambios en las condiciones de operación debido a variaciones en el   características del dispositivo considerado y de todas las demás   Dispositivos electrónicos en el equipo ".

Aquí es donde se vuelve realmente aburrido, pero lo vomité para comparación

Analog dice que sus calificaciones máximas absolutas no matarán la pieza al instante, sino que se degradarán con el tiempo:

  

Las tensiones por encima de las enumeradas en Absolute Maximum Ratings pueden causar   Daño permanente al dispositivo. Esta es solo una calificación de estrés;   Funcionamiento funcional del dispositivo en estas u otras condiciones.   Por encima de los indicados en la sección operacional de esta especificación.   No está implícito. Exposición a las calificaciones máximas absolutas para extendido   los períodos pueden afectar la funcionalidad del dispositivo.

También dicen que en muchos de sus chips se basa su proceso.

  

La tensión de alimentación máxima que se puede aplicar a un amplificador operacional es   Determinado por el proceso de fabricación. Se refiere a lo instantáneo.   Valor, no el valor medio o final. Amplificadores operacionales CMOS de bajo voltaje de   Analog Devices, Inc., por lo general se limitan a 6 V, mientras que alta   Las partes bipolares de voltaje están limitadas a 36 V.

Fuente: Nota de la aplicación analógica MS-2551

La tecnología lineal proporciona una advertencia y confiabilidad estándar:

  

Las tensiones más allá de las enumeradas en Absolute Maximum Ratings pueden causar   Daño permanente al dispositivo. Exposición a cualquier máximo absoluto   La condición de calificación por períodos prolongados puede afectar la confiabilidad del dispositivo   y la vida.

Maxim Electronics da la advertencia estándar y que afectará la confiabilidad:

  

Las tensiones más allá de las enumeradas en "Máximas calificaciones absolutas" pueden   causar un daño permanente al dispositivo. Estas son solo las calificaciones de estrés,   y el funcionamiento funcional del dispositivo en estos o en cualquier otro   condiciones más allá de las indicadas en las secciones operativas de la   Las especificaciones no están implícitas. Exposición a la calificación máxima absoluta   las condiciones por períodos prolongados pueden afectar la confiabilidad del dispositivo.

Texas Instruments es el mismo:

  

Las tensiones más allá de las enumeradas en las calificaciones máximas absolutas pueden causar   Daño permanente al dispositivo. Estas son solo calificaciones de estrés, y   Funcionamiento funcional del dispositivo en estas u otras condiciones.   más allá de lo indicado en las condiciones de operación recomendadas no es   implícito. Exposición a las condiciones de calificación máxima absoluta para prolongado   los periodos afectan la confiabilidad del dispositivo.

La excepción es Rohm y dicen que no puedes superar las calificaciones o que causarás daño:

  

Las calificaciones máximas absolutas son condiciones que nunca deben superarse,   incluso momentáneamente Por ejemplo, suministrando un voltaje por encima del máximo   Clasificación y / o uso en ambientes fuera del rango de temperatura   puede causar deterioro de las características del CI o incluso daño.

Fuente: Rohm Absolute Maximum Ratings

La fabricación y especificación de los semiconductores no es exacta, hay un elemento de probabilidad involucrado. Cualquier tipo de componente tendrá una distribución de valores para los que se "infla" según alguna definición.

Hay tres grupos amplios de usuarios, que tienen diferentes interpretaciones del riesgo involucrado en la falla de un componente.

Existe el grupo 'sin riesgo', como automotriz, militar, aviación, médico.

Existe el grupo de 'riesgo comercial razonable', la mayoría de los fabricantes industriales y comerciales, y los aficionados que solo quieren construir cosas que funcionen y sigan funcionando.

Luego está el grupo de 'overclockers' y 'Tesla', que saben lo que están haciendo, para quienes la falla de los componentes es parte del envolvente operativo normal.

Los AMR, calificaciones máximas absolutas, son para los dos primeros grupos.

Si quieres que tus cosas sigan funcionando sin problemas, entonces planea mantener todos los parámetros dentro de los AMR. Si su voltaje de carril recomendado es de 15v, y el AMR es de 18v, entonces configure la palanca de su carril en 17v. Puedes tener un IC que siguió trabajando a 20v, por suerte. ¿O siguió funcionando, hubo alguna degradación que no fue evidente de inmediato? Si planea exceder cualquier AMR, planee buscar errores y reemplazarlos.

El AMR (Clasificación Máxima Absoluta) es un conjunto de parámetros que definen el límite de las operaciones confiables del dispositivo. El propósito principal de ellos es evitar la responsabilidad del fabricante. La confiabilidad está formulada en términos de cierta probabilidad de falla del dispositivo, que depende de la clase del dispositivo (consumidor, industrial, automotriz, MIL-883, médico, etc.), y generalmente no se divulga al público.

El conjunto de parámetros de AMR se determina para cada producto por los ingenieros de confiabilidad del dispositivo, que examinan cuidadosamente todos los parámetros operativos en todo el rango designado de condiciones operativas, como fatiga mecánica / térmica, electromigración, etc., y proporcionan números . Luego, este conjunto de números se valida en muestras de dispositivos reales utilizando métodos de envejecimiento acelerado. Luego, los técnicos de marketing manipulan este número para satisfacer las expectativas del cliente y evitar posibles responsabilidades.

Los parámetros son absolutos en el sentido de que se definen en la peor combinación de todos los parámetros, en todas las esquinas del proceso. Como tal, si la temperatura del dispositivo se mantiene en o por debajo de la nominal, el exceso de voltaje máximo no lo mataría, y la frecuencia operativa del dispositivo puede resultar en un dispositivo completamente funcional. Es por eso que existen overclocklers. Sin embargo, la función de distribución de estas interdependencias es generalmente desconocida y tomaría demasiado esfuerzo de ingeniería para determinar, por lo que un fabricante simplemente prefiere anular cualquier garantía si uno de los parámetros se excede en la aplicación del cliente.

Para los clientes realmente grandes hay espacio para las negociaciones. Si, digamos que se definió algún parámetro de confiabilidad basado en 1,000,000 horas de operaciones (~ 100 años), pero el cliente planea para solo 5 años de servicio, la calificación puede cambiarse. Pero se requiere un esfuerzo especial para crear un PDF de confiabilidad para determinar esto y aprobar la solicitud.

Hay tres zonas operativas aquí

Las clasificaciones de una parte se pueden dividir en tres zonas: "nominal" (o Condiciones de operación recomendadas), "fuera de nominales" (fuera de las Condiciones de operación recomendadas pero no fuera de las clasificaciones máximas absolutas) y "humo mágico probable "(fuera de las calificaciones máximas absolutas).

Dentro de la zona "nominal", el funcionamiento de la pieza según las especificaciones está garantizado dentro de las probabilidades de falla aceptables del fabricante. Diseñamos para operar dentro de este rango de condiciones, como sabemos por la hoja de datos, cómo se comportará la pieza dentro de esta zona.

Dentro de las zonas "no nominales", la parte intentará operar, pero es posible que no cumpla con todas las especificaciones de la hoja de datos, o que tenga una vida útil más corta que el fabricante ya no considera aceptable. Las condiciones no nominales pueden existir de forma transitoria durante la recuperación de fallas del sistema o situaciones de inicio y apagado, pero no se debe permitir que persistan por un período de tiempo prolongado, ya que pueden tener un impacto en la operación.

Una vez que llegue al punto de "posible humo mágico", es decir, los AMR, los problemas de confiabilidad van desde el largo plazo (vida más corta) hasta el corto plazo (falla en su banco o se convierte en un mortal mortal en manos del cliente) . Obviamente, la garantía no es válida en este momento; las personas, como los overclockers que no se preocupan por la garantía y saben los riesgos que corren, pueden empujar las piezas fuera de las especificaciones con la ayuda de medios de control de humo extra mágicos (como el aumento de humo). Enfriamiento), sin embargo.

No todas las operaciones no nominales son iguales

Hay varias posibilidades diferentes para condiciones no nominales, dependiendo de qué tipo de parte está hablando; los más comunes en el mundo de los semiconductores se muestran en la "gráfica de caja" de voltaje-temperatura que se muestra a continuación y también se explican con más detalle aquí.

• Lazona"On / Off (Rampa de potencia)" representa voltajes por debajo del voltaje de operación mínimo. Esto sucede cada vez que lo enciende o apaga, o debido a un apagón de suministro (debido a una batería descargada). El funcionamiento en esta zona no está garantizado: las partes analógicas a menudo tendrán dificultades para hacer mucho uso, y las partes digitales simplemente se confundirán si permanecen en esta zona durante un período de tiempo. Los circuitos de reinicio (encendido, desconexión) se utilizan en el mundo digital para mantener las partes en un estado conocido mientras se encuentran en esta zona, pero tienen sus propias limitaciones a voltajes de alimentación muy bajos.
• La zona de "Arranque en frío" representa condiciones excesivamente frías , por debajo de las temperaturas mínimas de operación. Muchas partes aún cumplirán con las especificaciones aquí, aunque no se hayan probado para esto debido a su costo o límites de prueba, pero algunas partes (brechas de banda y osciladores son notorios por no iniciarse correctamente a bajas temperaturas en el mundo analógico, mientras que los LCD y otras cosas con la fluidez o la química en marcha simplemente no funcionarán bien en esta zona) se negarán a operar correctamente aquí.
• La zona de "sobretensión (transitorio de suministro)" representa los transitorios de suministro que superan la capacidad máxima de funcionamiento de la pieza, pero que aún pueden sobrevivir. Estos generalmente acortan la vida útil, pero por lo demás no son un problema, y son restos de oleadas más grandes sujetadas por dispositivos de protección.
• Finalmente, la zona "Falla térmica (protección contra sobretemperatura)" representa condiciones de sobretemperatura transitorias que se alivian con la limitación de corriente (en partes analógicas), la aceleración de velocidad (en partes digitales) o simplemente con un apagado por sobretemperatura. De nuevo, la operación aquí acorta la vida útil de los componentes.